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【替代能源突破】瑞士研究團隊發明新型滲透壓發電器,效率甚至勝過太陽能

【替代能源突破】瑞士研究團隊發明新型滲透壓發電器,效率甚至勝過太陽能

Tech
By Yeung on 16 Aug 2016

能源議題目前大行其道,不少國家嘗試跟隨環保趨勢,開始採用如太陽能、風能、生物燃料等等替代能源。然而,受到季節與天氣變化影響,永續能源始終存有限制。科學家因此一直開發其他替代能源,「藍能」就是其中一種,不但一年四季都可以發電,技術成本也相對便宜。

Euroasia IndustryPhoto from Euroasia Industry

「藍能」,即是設置在海洋與江河交匯的河口處,使用特殊薄膜和濃度不同的淡水與海水發電的「海水鹽差能(Osmotic power)」,又稱「滲透壓發電」。

如果在水槽中,一邊放入淡水(低濃度溶液,水的比例較多)、一邊放入海水(高濃度溶液,水的比例較少),中間採用半滲膜(Semipermeable membrane)隔開;兩邊溶液由於含鹽濃度不同,淡水會穿透半滲膜,擴散到海水那邊,直至兩側達到濃度平衡。海水一側上升的水可以推動渦輪,進而驅動發電機,這就是傳統的滲透壓發電。

WikipediaPhoto from Wikipedia

滲透壓發電以往只能產生極少電力,但是來自瑞士洛桑理工學院(EPFL)的研究團隊宣稱,他們成功研發新型滲透壓發電器原型,藍能的發電效率未來有望大幅提升。

這種發電器的核心技術,在於厚度只有三顆原子的單層二硫化鉬(MoS2)半透膜,以及半透膜上一個極其微小的奈米孔。研究人員解釋,若奈米孔太大令負離子也能通過,就會導致電壓變低;如果奈米孔再小一點,便無法讓足夠的正離子通過,電流就會變得過於微弱。

研究團隊在實驗中發現 1 平方公尺寬的半滲膜能夠製造 1MW 的電力,足以讓 5 萬個省電燈泡發光。即使在陽光充足的沙漠地區,太陽能的能源密度頂多達到每平方公尺 200W 。

(片段為 EPFL 提供的參考影片)

有傳媒估計,如果把這套滲透壓發電系統放在全世界的河口處,足以產生 2TW 的電力,相當於 2000 座核電廠的產能。研究團隊亦希望他們的發明能夠及早進入量產階段,解決不斷逼近的能源危機。

資料來源:Newsweek

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